le basi genetiche dell`evoluzione

LA TEORIA DI DARWIN SULLA SELEZIONE
NATURALE SOSTIENE:
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Il NEO-DARWINISMO
SUCCESSIVAMENTE:
• Incorpora le nuove conoscenze dovute alla
genetica
• Vede l’evoluzione attraverso la genetica di
popolazioni (frequenza e distribuzione dei geni all’interno di una
popolazione)
• Propone una sintesi moderna basata su:
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A
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B
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Si parla allora di:
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L’ Evoluzione diventa:
Il cambiamento nella frequenza degli alleli di un
gene in un pool genico lungo il tempo e può
essere di due tipologie:
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Microevoluzione:
evoluzione all’interno della specie
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Macroevoluzione:
evoluzione su larga scala
sopra il livello di specie
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La selezione naturale può essere:
Direzionale
Distruttiva
Stabilizzante
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FATTORI RESPONSABILI DEL CAMBIAMENTO
DELLA FREQUENZA GENICA IN UNA
POPOLAZIONE:
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2
Deriva genetica:
I CAMBIAMENTI NELLA FREQUENZA SONO
DOVUTI AL CASO
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3
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4
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Ma se:
L’accoppiamento è casuale
La popolazione è molto ampia
I geni non sono introdotti dall’esterno
Non avvengono mutazioni
Non avviene selezione di determinati alleli
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La frequenza allelica dovrebbe restare costante
Condizione nota come:
Equilibrio di Hardy-Weinberg
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Consideriamo gli alleli di un singolo gene
Il gene A
E formiamo una popolazione artificiale in cui
metà degli individui siano
AA e l’altra metà aa
Dall’incrocio avremo che:
P
AA x aa
In
F1 saranno tutti
Aa
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In F2 avremo:
AA, Aa e aa
Per gli studi di genetica di popolazioni la legge di
Hardy-Weinberg è generalmente espressa in
termini algebrici
Per cui se per un gene esistono due alleli
la frequenza dell’allele dominante (A) indicato
con p sommata alla frequenza dell’allele
recessivo (a) indicato con q sarà uguale all’unità
ovvero:
p+q=1
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Ciò significa che se abbiamo due alleli (A ed a) di
un particolare gene
E se la frequenza di uno è 0,5 lo sarà anche la
frequenza dell’altro
Oppure se la frequenza di A è 0,99 quella di a
sarà 0,01
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Come calcolare le proporzioni relative degli
individui AA Aa e aa?
Moltiplicando la frequenza dell’allele maschile (A)
per l’allele femminile (a)
Cosicché la frequenza degli individui AA sarà A2
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Similmente il numero degli individui Aa si otterrà
moltiplicando la frequenza A (maschile) per la
frequenza (a) femminile o viceversa (A)
femminile e A (maschile)
Lo stesso per a (femminile) e a (maschile)
darà a2
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Esprimendo tali dati in termini algebrici si avrà
p2+2pq+q2
Che è lo sviluppo del binomio
(p+q)2
Se la frequenza di A e a è 0,50
La percentuale di AA, Aa e aa
Sarà data da
A2+2Aa+a2
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viceversa
Se le condizioni sono violate, avviene
L’EVOLUZIONE
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GLOSSARIO
COLLO DI BOTTIGLIA: fenomeno che identifica un particolare tipo di deriva genetica. Si verifica quando il numero di individui facenti parte di una popolazione
viene ridotto drasticamente da forze atipiche nella selezione naturale (caccia, persecuzioni), o ne viene isolata definitivamente una parte (spostamenti migratori
anomali, barriere geografiche).
DERIVA GENETICA: in biologia, variazione (ingl. genetic drift) delle frequenze geniche di una popolazione, dovuta unicamente al caso.
EFFETTO DEL FONDATORE: il cambiamento che si verifica nella variabilità genetica quando pochi individui pionieri colonizzano una nuova regione.
EQUILIBRIO HARDY-WEINBERG: è un modello della genetica delle popolazioni il quale postula che all'interno di una popolazione vi è equilibrio delle frequenze
alleliche e genotipiche da una generazione all'altra, ovvero queste non cambiano con il passare del tempo a meno che non intervengano fattori specifici atti a
disturbare l'equilibrio stesso. Non modificandosi le frequenze degli alleli, non si avrebbe, pertanto, evoluzione.
EQUILIBRIO PUNTEGGIATO: modello scientifico sviluppato nell'ambito della teoria dell’evoluzione per selezione naturale secondo il quale i cambiamenti
evolutivi avvengano in periodi di tempo relativamente brevi sotto l'impulso di forze selettive ambientali; questi periodi di variazione evolutiva sarebbero
intervallati da lunghi periodi di stabilità evolutiva, nei periodi di stabilità il fenotipo delle forme di vita sarebbe rimasto sostanzialmente stabile, mentre nei
periodi di variabilità i fenotipi delle forme di vita si sarebbero diversificati fino a portare all'attuale biodiversità.
FLUSSO GENICO: è la diffusione dei geni fra popolazioni, per migrazioni di individui in età riproduttiva, per dispersione di propaguli o, nel caso delle piante, per
dispersione dei gameti sotto forma di polline seguiti da riproduzione. Il flusso genico ha due effetti principali sulle popolazioni: può cambiare le frequenze
alleliche della popolazione ricevente e può contribuire con nuovi geni al pool genico della popolazione ricevente.
GRADUALISMO FILETICO: è considerato un approccio teorico che vede l’evoluzione biologica come un processo graduale ma a velocità variabile, secondo i casi. È
stato uno dei punti di partenza del neodarvinismo. Secondo questa teoria vi è una differenza genetica impercettibile tra una generazione e la successiva, e le
grandi modificazioni sono la somma di piccoli cambiamenti generati dalla selezione naturale. Ciò comporta la difficoltà (o impossibilità) di stabilire la differenza
tra le varie specie biologiche, che vengono viste come insiemi non discreti di individui, senza quindi separazioni nette.
MACROEVOLUZIONE: in biologia, l’insieme di processi ed eventi evolutivi, dimostrabili attraverso reperti fossili, che determinano l’origine e lo sviluppo delle
categorie sistematiche maggiori (famiglie, ordini, classi ecc.), e richiedono un tempo lungo per potersi verificare e divenire effettivi.
MICROEVOLUZIONE: insieme dei processi evolutivi che si verificano fino al livello di specie, inducendo fenomeni di speciazione e variazioni di frequenze geniche
nelle popolazioni naturali.
POOL GENICO: l’insieme degli alleli di tutti i geni presenti negli individui di una popolazione in un dato momento.
POLIPLOIDIA: condizione del nucleo cellulare caratterizzata dalla presenza di un numero di cromosomi maggiore del normale. La condizione normale è la
diploidia, che si indica con 2n, cioè la presenza di due serie di cromosomi provenienti rispettivamente dal padre e dalla madre.
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BIBLIOGRAFIA:
Alters & Alters. Biologia in Evoluzione. Le Monnier. Mondadori Education
E. Mayer, 2001. What Evolution is. New York Basic Books
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